Les insectes forestiers évoluent dans des écosystèmes particuliers caractérisés par leur longévité et leurs dimensions spatiales. Certains insectes forestiers, en particulier les défoliateurs, montrent des patterns de pullulations cycliques, parfois associés à un développement spatial précis. Zeiraphera diniana présente deux caractéristiques intéressantes (1) une temporelle et (2) une spatiale : (1) une très forte régularité dans la périodicité de ses pullulations observée depuis plus d’un millénaire. Les densités de population fluctuant drastiquement tous les 8 à 10 ans dans les Alpes, provoquant des défoliations impressionnantes sur de grandes surfaces forestières (2) le développement spatial du pic de pullulation suit un pattern de “traveling waves” avec une initiation toujours située dans une région Française appelée Briançonnais. En tant que première étude sur la génétique des populations de la tordeuse du mélèze à l’échelle de son aire de pullulation, cette thèse donne des éléments descriptifs sur les caractéristiques génétiques spatiales, avec une vision phylogéographique et historique. De plus, cette étude propose un regard sur la dynamique des populations complexe de cet insecte, en testant les prédictions génétiques correspondent aux modèles et hypothèses de dynamique existants. / Forest insects evolve in particular ecosystems characterized by their longevity and their spatial dimensions. Some populations of forest insects, in particular defoliators, exhibit a pattern of cyclic outbreaks that can be associated with particular spatial development. Zeiraphera diniana exhibits two interesting characteristics, a (1) temporal one and a (2) spatial one : (1) really high regularity in outbreak periodicity observed for more than a thousand years. Population densities fluctuate dramatically with outbreaks every 8 to 10 years in the Alps, causing spectacular defoliation of large stands of larch forests (2) the outbreak spatial development follows a travelling wave pattern always initiated from an area located in a French area called Briançonnais. As the first study on population genetics of the larch budmoth all over its outbreak range, this PhD gives descriptive elements on the spatial genetic characteristics of the insect, with an insight in its phylogeography and past history. This study furthermore gives a spatio-temporal insight in the complex population dynamics observed, by testing genetic predictions corresponding to existing population dynamics models and hypotheses.

Les pullulations de « papillon cendre » du genre Hylesia, appartenant à la famille des Saturniidae, constituent un problème récurrent de santé publique en Guyane et au Venezuela. En effet, pour protéger ses oeufs des prédateurs, la femelle possède des soies détachables extrêmement urticantes qu’elle est susceptible de libérer dans l’atmosphère. L’augmentation des sources de lumière artificielle depuis la fin du 19ème siècle liée à l’urbanisation croissante attire ces papillons nocturnes vers les villes et les villages, où la libération des soies urticantes est susceptible d’affecter l’Homme en générant une douloureuse affection de peau, la « papillonite ». Malgré les enjeux sociaux et économiques liés à la présence récurrente de ces papillons en zones urbaines, leur biologie et leur écologie reste peu connue. Les pullulations de « papillon cendre » attribuées à l’espèce H. metabus constituent un problème récurrent de santé publique en Guyane et au Venezuela. La définition de méthodes spécifiques de régulation des populations s’avère donc très urgente mais nécessitait au préalable de vérifier que seule l’espèce H. metabus est impliquée dans ces épisodes d’urtication et de préciser la structure des populations de ces insectes. Il était également important de préciser les mécanismes de reconnaissance des partenaires sexuels chez cette même espèce. Ces questions ont été les objectifs principaux de cette thèse. L’utilisation d’outils moléculaires a permis de montrer que seule l’espèce Hylesia metabus était impliquée dans les récents épisodes d’urtication en Guyane et au Venezuela. L’étude a également démontré que les populations guyanaises de cette espèce se distinguaient au plan génétique des populations du Vénézuela, et surtout qu’elles se structuraient en 2 sousensembles génétiques distincts entre la côte et l’intérieur de la Guyane. Tous les insectes collectés durant les épisodes de pullulation appartenaient au sous-ensemble côtier. Une approche basée sur l’étude du comportement de reproduction a été utilisée afin de préciser la temporalité d’émission de la phéromone sexuelle et ouvre de nouvelles perspectives pour l’identification de cette phéromone. / The genus Hylesia (Lepidoptera Saturniidae) are moths of human health importance in Venezula and French Guiana, inducing epidemic outbreaks of lepidopterism, a puriginous dermatitis caused by the urticating properties of the females’ abdominal setae. Adult female releases extremely urticating setae in the surrounding air, causing itchy dermatitis known as ‘papillonite’. Hylesia are attracted by artificial light source which are increasing since the end of the 19th century due to urbanization resulting in serious invasion event in towns and villages. Despite of the impact on human health, many aspects of the biology and their ecology remain unclear. The definition of specific methods of population regulation is thus very urgent but it was necessary first of all to verify that only the species H. metabus is involved in these episodes of urtication and to specify the population structure of these insects. It was also important to clarify the mechanisms for recognizing sexual partners in this same species. These questions were the mainobjectives of this thesis.The use of molecular tools has shown that a single species, Hylesia metabus, was involved in recent episodes ofurtication in Guyana and Venezuela. The study also demonstrated that the Guyanese populations of this species aregenetically distinct from the Venezuelan populations, and especially that they are structured in 2 distinct genetic subgroupsbetween the coast and the interior of French Guiana. All insects collected during outbreaks belonged to thecoastal subset. An approach based on the study of reproductive behavior has been used to clarify the temporality ofemission of the sex pheromone and opens new perspectives for the identification of this pheromone

Dans le contexte des grands bouleversements socio-économiques, technologiques et environnementaux des révolutions agricoles, les zones de montagnes sont souvent considérées comme favorables à la biodiversité et à des pratiques agricoles respectueuses de l'environnement. Pourtant, ces territoires subissent une pression anthropique réelle via l'agriculture ou la sylviculture menant à une des questions fondamentales du siècle à venir sur l'altération des ressources naturelles pas les activités anthropiques. Ces nouveaux systèmes agricoles ont entraîné l'émergence ou l'augmentation d'abondance d'espèces devenues des pestes agricoles. En raison des pertes de productions alimentaires, de la lutte chimique et des dégâts sur la faune non-cible, des réservoirs de zoonoses qu’ils représentent ou comme maillon essentiel des réseaux trophiques, les micro-mammifères et leurs pullulations représentent un domaine d’étude de première importance en écologie. Les politiques agricoles qui ont mené à une spécialisation des pratiques agricoles vers la production herbagère ont contribué à favoriser l’apparition des pullulations de campagnols prairiaux (campagnol terrestre et campagnol des champs) via l’augmentation de la production végétale et une homogénéisation du paysage agricole dans le Massif Jurassien et le Massif Central. Tandis que certains prédateurs comme les petits mustélidés se spécialisent dans la consommation de ces micro-mammifères. D’autres prédateurs, considérés comme généralistes, présentent une réponse fonctionnelle alimentaire en adaptant leur alimentation à la disponibilité de la ressource. Cette réponse fonctionnelle peut être à l’origine d’un report de prédation sur des proies alternatives aux micro-mammifères. Parmi toutes ces espèces, la petite faune chassable et patrimoniale représente à l’heure actuelle des enjeux de gestion et de conservation marqués.Cette thèse a pour but de comparer deux zones géographiques (vallée alpine de la Haute-Romanche et Massif Jurassien) présentant un degré a priori différent de connaissances sur les systèmes de pullulations de campagnols prairiaux. Nous avons, au travers de ce travail, comparé le phénomène de pullulation observé en Haute-Romanche avec les connaissances actuelles du Massif Jurassien. Nous avons également, par l’analyse de données de monitoring à long terme et la mise en place d’expérimentations de terrain, essayé d’apporter des informations quant aux relations entre proies et prédateurs dans un système de pullulation de campagnol prairiaux en milieu tempéré. L’objectif est de tenter une comparaison tant que faire se peut entre les deux zones géographiques pour améliorer la gestion de ces écosystèmes.Notre premier travail fut d’analyser les données récoltées entre 1998 et 2010 pour caractériser le fonctionnement spatio-temporel du campagnol terrestre en Haute-Romanche. Nous avons également confronté ces données à l’histoire agricole de la vallée entre 1810 et 2003 à l’échelle parcellaire. Dans un premier temps, nous avons constaté que le scénario historique agricole était similaire entre cette vallée de la Haute-Romanche et d’autres zones montagnardes européennes, avec une spécialisation sur la production herbagère et comme effet direct la disparition virtuelle des zones labourées, le cantonnement des zones de fauches dans les fonds de vallée et l’extension des zones de pâtures au reste des zones exploitées pour l’agriculture. En se basant sur ces données, nous avons pu mettre en évidence un lien corrélatif à l’échelle parcellaire entre l’occupation du sol actuelle et l’intensité de la pullulation du campagnol terrestre. Les zones pâturées ont présenté une amplitude de l’abondance en campagnol terrestre moins importante que les zones fauchées. L’occupation agricole actuelle étant directement dépendant de l’histoire agricole de la vallée, il apparaît vraisemblable que la spécialisation agricole vers la production herbagère dans cette vallée est, comme dans le Jura, à l’origine / In the context of the great socio-economic, technological and environmental upheavals of agricultural revolutions, mountain areas are often considered as favorable to biodiversity and environmentally friendly agricultural practices. However, these territories are under real anthropic pressure via agriculture or forestry leading to one of the fundamental questions of the coming century on the alteration of natural resources, not human activities. These new farming systems have led to the emergence or increase in abundance of species that have become agricultural pests. Due to loss of food production, chemical control and damage to non-target fauna, reservoirs of zoonoses they represent or as an essential link in food webs, micro-mammals and their outbreaks represent an area of study of primary importance in ecology. Agricultural policies that have led to a specialization of agricultural practices towards grassland production have contributed to the emergence of outbreaks of prairie voles (ground vole and field vole) through increased crop production and homogenization of the agricultural landscape. in the Jurassic Massif and the Massif Central. While some predators like small mustelids specialize in the consumption of these micro-mammals. Other predators, considered as generalists, present a functional food response by adapting their diet to the availability of the resource. This functional response may be at the origin of a postponement of predation on prey alternatives to micro-mammals. Of all these species, hunting and heritage small-scale wildlife presently represent marked management and conservation issues. The purpose of this thesis is to compare two geographical zones (Upper Romans valley and Upper Jurassic mountains) with a priori different degree of knowledge about prairie volcano outbreak systems. Through this work, we compared the phenomenon of outbreaks observed in Haute-Romanche with current knowledge of the Jurassian Massif. We also, through the analysis of long-term monitoring data and the implementation of field experiments, tried to provide information on the relations between prey and predators in a meadow vole breeding system in a temperate environment. . The objective is to try to make a comparison as much as possible between the two geographical areas to improve the management of these ecosystems. Our first work was to analyze the data collected between 1998 and 2010 to characterize the spatio-temporal functioning of the ground vole in Haute-Romanche. We also compared these data to the agricultural history of the valley between 1810 and 2003 at the plot scale. Firstly, we found that the agricultural historical scenario was similar between this valley of Haute-Romanche and other European mountain areas, with a specialization on grassland production and as a direct effect the virtual disappearance of plowed areas, the cantonment of mowing areas in the valley bottoms and extension of grazing areas to the rest of the areas used for agriculture. Based on these data, we were able to highlight a correlative link at the plot scale between the current land use and the intensity of the vole's overgrowth. Grazing areas had a lower vole abundance than mowed areas. The current agricultural occupation being directly dependent on the agricultural history of the valley, it seems likely that the agricultural specialization towards grassland production in this valley is, as in the Jura, the origin